Warum is u (teilchenmasse) undGramm das gleiche?
Zb bei Gold ist die M atomare Masse 197 und das sind irgendwie auch 197 u und das sind auch 197 Gramm?? Hoffentlich versteht ihr das Problem
3 Antworten
Die Einheiten g und u sind beide Einheiten der Masse.
Es kommt nun zunächst einmal darauf an wie ihr die Masse m = 1 u definiert habt. Wenn m(Au) = 197 u, dann bedeutet das, dass ein Atom Gold in etwa 197mal schwerer als ein H-Atom ist. Diese Definition ist aber nicht ganz korrekt. Ihr habt vielleicht schon die "fortgeschrittenere" Definition kennengelernt.
Wenn M(Au) = 197 g/mol ist, dann siehst Du, dass Du in Deiner Frage die Einheit weggelassen hast; und das ist falsch. Die molare Masse M(Au) von Gold gibt an welche Masse die Stoffmenge n(Au) = 1 mol in der Einheit g hat.
Die Masseneinheiten u (auch 'amu' für "atomic mass unit") und g sind nicht dasselbe, sondern das u respektive das Mol ist so definiert, dass
(a) ein subatomarer Baustein rund 1u hat (es ist etwas mehr, weil das u anhand von isotopenreinem ¹²C definiert ist, dessen Masse genau 12u beträgt, und die Bindungsenergie zwischen den Nukleonen (Atomkernbausteinen, also Protonen und Neutronen) die Masse verringert), und
(b) das Mol mit 1mol≈6×10²³ Teilchen so definiert ist, dass die Masse eines Mols eines Reinstoffes in Gramm gerade mit der (durchschnittlichen) Masse eines einzelnen Atoms/Ions/Moleküls übereinstimmt.
Es ist also auch
1g ≈ 6×10²³u
und damit
1u ≈ 1, 66×10⁻²⁴g,
was knapp einer Protonenmasse entspricht.
Es ist nicht ganz das gleiche. In u wird das Gewicht eines einzelnen Moleküls gemessen, während derselbe Wert in Gramm das Gewicht von einem Mol vom selben Stoff ist.